_ New black vizualizarea găurii duce spectatorii dincolo de pragul prag

V-ați întrebat vreodată ce se întâmplă când cazi într-o gaură neagră? Acum, datorită unei noi vizualizări captivante, produsă pe un supercomputer NASA, spectatorii se pot plonja în orizontul evenimentelor, punctul fără întoarcere al unei găuri negre.

„Oamenii întreabă adesea despre asta și simulând aceste lucruri dificile. să-mi imaginez procesele mă ajută să conectez matematica relativității cu consecințele reale din universul real”, a spus Jeremy Schnittman, astrofizician la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, care a creat vizualizările. „Așa că am simulat două scenarii diferite, unul în care o cameră – un înlocuitor pentru un astronaut îndrăzneț – doar ratează orizontul evenimentului și praștie înapoi, iar unul în care trece granița, pecetluindu-și soarta.”

Vizualizările sunt disponibile în mai multe forme. Videoclipurile explicative acționează ca ghiduri de vizitare a obiectivelor turistice, luminând efectele bizare ale teoriei generale a relativității a lui Einstein. Versiunile redate ca videoclipuri la 360 de grade permit spectatorilor să privească în jur în timpul călătoriei, în timp ce altele joacă ca hărți plate cu tot cerul.

Pentru a crea vizualizări, Schnittman a făcut echipă cu colegul om de știință Goddard Brian Powell și a folosit Descoperiți supercomputerul la Centrul NASA pentru Simularea Climei. Proiectul a generat aproximativ 10 terabytes de date – echivalentul a aproximativ jumătate din conținutul de text estimat din Biblioteca Congresului – și a durat aproximativ 5 zile de rulare cu doar 0,3% din cele 129.000 de procesoare Discover. Aceeași performanță ar dura mai mult de un deceniu pe un laptop obișnuit.

Destinația este o gaură neagră supermasivă cu masa de 4,3 milioane de ori mai mare a soarelui nostru, echivalent cu monstrul situat în centrul Căii Lactee. galaxie.

„Dacă ai de ales, vrei să cazi într-o gaură neagră supermasivă”, a explicat Schnittman. „Găurile negre de masă stelară, care conțin până la aproximativ 30 de mase solare, posedă orizonturi de evenimente mult mai mici și forțe de maree mai puternice, care pot distruge obiectele care se apropie înainte de a ajunge la orizont.”

Acest lucru se întâmplă deoarece atracția gravitațională pe capătul unui obiect mai aproape de gaura neagră este mult mai puternică decât cea de la celălalt capăt. Obiectele care se încadrează se întind ca fidea, un proces pe care astrofizicienii îl numesc spaghetificare.

Orizont de evenimente al găurii negre simulate se întinde pe aproximativ 16 milioane de mile (25 milioane de kilometri), sau aproximativ 17% din distanța de la Pământ la Soare. Un nor plat, învolburat de gaz fierbinte și strălucitor, numit disc de acreție, îl înconjoară și servește drept referință vizuală în timpul toamnei. La fel și structurile strălucitoare numite inele fotonice, care se formează mai aproape de gaura neagră din lumina care a orbit-o o dată sau de mai multe ori. Un fundal al cerului înstelat văzut de pe Pământ completează scena.

Pe măsură ce camera se apropie de gaura neagră, atingând viteze din ce în ce mai apropiate de cea a luminii însăși, strălucirea discului de acreție și a stelelor de fundal devine amplificată. cam în același mod în care sunetul unei mașini de curse care se apropie se ridică în pas. Lumina lor pare mai strălucitoare și mai albă când se uită în direcția de deplasare.

Filmele încep cu camera situată la aproape 400 de milioane de mile (640 de milioane de kilometri) distanță, cu gaura neagră umplând rapid vederea. Pe parcurs, discul găurii negre, inelele fotonice și cerul nopții devin din ce în ce mai distorsionate – și chiar formează mai multe imagini pe măsură ce lumina lor traversează spațiul-timp din ce în ce mai deformat.

În timp real, camera ia aproximativ 3 ore pentru a cădea la orizontul evenimentului, executând aproape două orbite complete de 30 de minute pe parcurs. Dar pentru oricine observă de departe, nu ar ajunge niciodată acolo. Pe măsură ce spațiu-timp devine din ce în ce mai distorsionat din ce în ce mai aproape de orizont, imaginea camerei ar încetini și apoi ar părea să înghețe doar în afara ei. Acesta este motivul pentru care astronomii s-au referit inițial la găurile negre drept „stele înghețate”.

La orizontul evenimentelor, chiar și spațiu-timp însuși curge spre interior cu viteza luminii, limita de viteză cosmică. Odată ajunși în el, atât camera, cât și spațiul-timp în care se mișcă se îndreaptă spre centrul găurii negre – un punct unidimensional numit singularitate, unde legile fizicii așa cum le cunoaștem noi încetează să mai funcționeze.

În scenariul alternativ, camera orbitează aproape de orizontul evenimentului, dar nu trece niciodată și scapă în siguranță. Dacă un astronaut a zburat cu o navă spațială în această călătorie dus-întors de 6 ore, în timp ce colegii ei de pe o navă-mamă rămâneau departe de gaura neagră, ea s-ar întoarce cu 36 de minute mai tânără decât colegii ei. Asta pentru că timpul trece mai lent lângă o sursă gravitațională puternică și când se deplasează în apropierea vitezei luminii.

„Această situație poate fi și mai extremă”, a remarcat Schnittman. „Dacă gaura neagră s-ar roti rapid, precum cea prezentată în filmul „Interstellar” din 2014, ea s-ar întoarce cu mulți ani mai tânără decât colegii ei de navă.”

(Fluierul)